CN101675241B - 具有用于燃料喷射阀的密封装置保护的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机，包括一燃烧室(4)及一燃料喷射阀(3)，该燃料喷射阀将燃料(5)直接喷射到该燃烧室(4)中，其中，该燃料喷射阀(3)设置在一缸盖(2)中，在该燃料喷射阀(3)与该缸盖(2)之间设有一环形的密封元件(6)，以密封该燃烧室(4)，其中，在该燃料喷射阀(3)的轴向(X-X)上在该密封元件(6)与该燃烧室(4)之间设有一屏蔽环(7)，该屏蔽环的特征在于，它具有一圆形的横截面或一径向外部被圆整的横截面。

Description

具有用于燃料喷射阀的密封装置保护的内燃机
技术领域
本发明涉及具有用于燃料喷射阀的密封装置的密封装置保护的内燃机。
背景技术
由现有技术已公知了具有不同构型的内燃机。其中尤其公知了借助燃料喷射阀将燃料直接喷射到燃烧室中的内燃机。为此燃料喷射阀设置在缸盖中及将燃料直接地喷射到燃烧室中。为了燃料喷射阀与缸盖之间的密封，在这里使用了密封装置，例如聚四氟乙烯环。因为在工作期间燃烧室中具有很高的温度及燃料喷射阀与缸盖之间的密封装置相对靠近燃烧室地布置，可对密封装置产生特别不利的热影响。虽然已确定：在内燃机短的工作持续时间后在燃料喷射阀与缸盖之间的间隙中就将积聚碳黑颗粒，它们可使密封装置部分地与燃烧室热隔离。但在实践中这方面的情况是这样的，即碳黑颗粒的积聚不是均匀地进行的，以致由此通过碳黑颗粒的积聚不能对密封装置可靠地保护。
此外，由DE 10 2005 019 313 A1公知了一种燃料喷射阀，其中在燃料喷射阀上设置开槽的屏蔽环。在此情况下该屏蔽环设置在密封装置与燃烧室之间及具有矩形横截面。但由此不能保证密封元件的完全屏蔽，因为基于槽及矩形横截面不能对密封元件实现完全保护。
发明内容
相比之下，根据本发明的具有权利要求1的特征的内燃机具有其优点，即它对设置在燃料喷射阀与缸盖之间的密封元件提供优异的屏蔽保护，使得密封装置具有很高的寿命。在此情况下该屏蔽装置在燃料喷射阀的轴向上设置在密封元件与内燃机的燃烧室之间。这里屏蔽装置为环形，它附加地具有圆形横截面或径向外部被圆整的横截面。在此情况下，屏蔽环的圆形或被圆整的横截面的使用允许屏蔽环固定配合在缸盖壁与燃料喷射阀的外部的壳体壁之间。由此可保证：在内燃机工作期间在燃烧室中出现的过程不会对密封元件产生不利影响，因为密封元件受到屏蔽环的保护。在此情况下圆形横截面的构型还保证在缸盖壁与燃料喷射阀之间实现线接触。
从属权利要求给出了优选的进一步构型。
根据本发明的一个优选构型，屏蔽环由线材制成。由此该屏蔽环可特别简单及成本上有利地被制造。此外由线材制造的屏蔽环也可简单地安装。变换地，屏蔽环由耐高温的材料、尤其是耐高温的塑料来制造。
屏蔽环优选设置在一个构成在燃料喷射阀中的槽中。由此尤其是缸盖壁可非常简单地构成，例如构造成圆柱形的孔。
特别优选地，密封元件设置在一个构成在燃料喷射阀中的第一槽中及屏蔽环设置在一个构成在燃料喷射阀中的第二槽中。由此避免屏蔽环与密封元件直接地接触。但为此必需在燃料喷射阀中设置两个独立的槽。
根据本发明的一个变换的构型，屏蔽环及密封元件设置在燃料喷射阀中的一个共同的槽中并且相互隔开距离。由此可作到，为了在燃料喷射阀中接收屏蔽环及密封元件仅需要一个槽。
特别优选地，屏蔽环具有闭合的环形。这例如可通过屏蔽环的自由端部的一个连接过程，例如借助焊接或粘接来实现。由此尤其可避免燃料喷射阀与缸盖壁之间的间隙问题。变换地，屏蔽环也可具有一个敞开的、即径向开槽的环形形状。由此屏蔽环在安装时可扩展。
根据本发明的另一变换的构型，屏蔽环设置在构成在缸盖上的槽中。由此可在燃料喷射阀安装前将屏蔽环安装到缸盖中。
根据本发明的另一变换的构型，屏蔽环部分地设置在构成在缸盖中的槽中及部分地设置在构成在燃料喷射阀中的槽中。换句话说，屏蔽环部分地配合在缸盖的壁中及部分地配合在燃料喷射阀的壳体中，其中各构造相应深度的槽。这些槽最好具有这样的深度，该深度相当于具有圆形横截面的屏蔽环的半径。
屏蔽环的直径优选等于密封元件在径向上的厚度。
特别有利的是，屏蔽环以薄壁的C形断面来设计，该断面具有向径向外部凸出的弯拱以及由此向内包围一个敞开的空腔。屏蔽环的这种构型涉及一个特别节省材料的方案，它还提供高的弹性及屏蔽可靠性。
根据本发明的另一优选的构型在密封元件的背着燃烧室的一侧上设有一个扩宽的间隙，它可接收密封元件的过剩材料或磨出的磨屑等。
附图说明
以下将参照附图来详细描述本发明的优选实施例。附图中表示：
图1：根据本发明的第一实施例的一个内燃机的概要剖视图，
图2：根据本发明的第二实施例的一个内燃机的概要剖视图，
图3：根据本发明的第三实施例的一个内燃机的概要剖视图，
图4：根据本发明的第四实施例的一个内燃机的概要剖视图，
图5至9：屏蔽环的五个另外的变换实施例，它们具有径向外部被圆整的横截面。
具体实施方式
以下将参照图1来详细描述根据本发明的一个优选实施例的内燃机。
图1仅部分地及非常概要地表示内燃机1。这里标号2表示缸盖及标号3表示燃料喷射阀。燃料喷射阀3将燃料直接喷射到燃烧室4中，如图1中概要表示的。燃料喷射阀3被固定在缸盖2中及具有密封元件6，该密封元件例如是一个聚四氟乙烯环。密封元件6设置在燃料喷射阀3中的一个第一槽16中。由此密封元件6在燃料喷射阀3的区域中密封燃烧室。因为密封元件6设置得相对地靠近燃烧室，因此可能在内燃机工作期间通过缸盖2与燃料喷射阀3之间的间隙8对密封元件6产生不利的影响。为了防止该影响，现在在间隙8中设置一个屏蔽环7，它具有圆形横截面。屏蔽环7由线材材料制造及设置在一个第二环形槽17中。
因此屏蔽环7在燃料喷射阀的轴向X-X上设置在密封元件6与燃烧室4之间。在密封元件6的背着燃烧室的一侧上还设有一个用于接收磨屑等的接收空间10。接收空间10例如通过缸盖2与燃料喷射阀3之间的扩宽的间隙构成。
在此情况下具有圆形横截面的屏蔽环7具有其优点，即它能实现在缸盖上的线状密封及允许在燃料喷射阀3上的线状密封。由此可保证：由燃烧室4不能对密封元件6直接产生影响。因此密封元件6可具有很长的寿命。尤其由此可保护密封元件6以免燃烧室气体的直接作用。
因为在屏蔽环7与密封元件6之间具有一个预定的距离，密封元件6及屏蔽环7彼此不相接触。由此尤其可避免：由于热传导引起密封元件的损坏。
以下将参照图2来详细描述根据本发明的第二实施例的内燃机1。其中相同的或功能相同的部分用与第一实施例中相同的标号表示。
与第一实施例不同地，在第二实施例中密封元件6及屏蔽环7设置在一个共同的槽9中，该槽设在燃料喷射阀3中。在这里密封元件6及屏蔽环7彼此直接相邻地设置在槽9中。在此情况下尤其可简单及成本上有利地制造，因为为密封元件6及屏蔽环7在燃料喷射阀3的壳体区域中仅必需制造一个共同的槽。应该指出，这里在共同的槽9中在密封元件6与屏蔽环7之间也可具有一个预定的距离。其它方面该实施例相应于在前的实施例，由此可参照那里给出的说明。
以下将参照图3来详细描述根据本发明的第三实施例的内燃机1。其中相同的或功能相同的部分用与以上实施例中相同的标号表示。该第三实施例类似于第一实施例，其中不同的是，屏蔽环7既部分地设置在缸盖2中也部分地设置在燃料喷射阀3中。为此在缸盖2中构有槽2a及在燃料喷射阀3中构有槽3a。在燃料喷射阀3的轴向X-X上这两个槽2a，3a布置在相同的高度上。这里两个槽2a，3a的深度这样选择，使得每个槽接收屏蔽环7的约一半。换句话说，槽2a及3a的深度各约与具有圆形横截面的屏蔽环7的半径相等。通过该措施尤其可达到屏蔽环7在内燃机中更好地固定。
图4表示第四实施例，其中相同的或功能相同的部分也用与以上实施例中相同的标号表示。这里第四实施例基本上相应于第二实施例，其中在第四实施例中在共同的槽9中设有一个凹陷9a。在凹陷9a中放置屏蔽环7。凹陷9a构造成槽形以及环绕整个圆周延伸。其它方面该实施例相应于上述实施例，由此可参照那里给出的说明。
在图5至9中表示屏蔽环7的五个另外的变换实施例，它们具有径向外部被圆整的横截面，但这里不是完整的圆形。在图5，6，7中所示的屏蔽环7在其向着中心轴线X-X的内侧上例如各具有平行于中心轴线X-X延伸的径向内部的边界壁。屏蔽环7的径向外部的边界壁或是以恒定的半径延伸在其整个厚度上(图5)或是具有被圆整的角区域，这些角区域的圆整部以相应的半径由该径向外部的边界壁连续地过渡到上端面及下端面(图6)，或者它们的圆整部以相应的半径一方面相切地过渡到径向外部的边界壁及另一方面非相切地过渡到上端面及下端面(图7)。
图8及9中所示的屏蔽环7的实施例的特征在于，它们具有带有向着径向外部凸出的弯拱结构的C形断面及由此向着中心轴线X-X包围一个敞开的空腔。就此而言，在这些实施例中，屏蔽环7类似弯曲的薄壁板地构成及由此不具有实心的断面。在图8中表示一个屏蔽环7，它以变化的壁厚构成，而在图9中所示的屏蔽环7以恒定的壁厚被成型。

Claims (11)

1.内燃机，包括一燃烧室(4)及一燃料喷射阀(3)，该燃料喷射阀将燃料(5)直接喷射到该燃烧室(4)中，其中，该燃料喷射阀(3)设置在一缸盖(2)中，在该燃料喷射阀(3)与该缸盖(2)之间设有一环形的密封元件(6)，以密封该燃烧室(4)，其中，在该燃料喷射阀(3)的轴向(X-X)上在该密封元件(6)与该燃烧室(4)之间设有一屏蔽环(7)，其特征在于：该屏蔽环(7)具有一圆形的横截面或一径向外部被圆整的横截面，其中，所述屏蔽环(7)及所述密封元件(6)设置在一个共同的槽(9)中，所述屏蔽环(7)与所述密封元件(6)隔开距离。
2.根据权利要求1的内燃机，其特征在于：所述屏蔽环(7)由线材或耐高温的塑料制成。
3.根据权利要求1或2的内燃机，其特征在于：所述屏蔽环(7)设置在一构造在所述燃料喷射阀(3)中的槽(17，9，9a)中。
4.根据权利要求1或2的内燃机，其特征在于：所述屏蔽环(7)具有一闭合的环形形状或一敞开的环形形状。
5.根据权利要求1或2的内燃机，其特征在于：所述屏蔽环(7)部分地设置在一构成在所述缸盖(2)中的槽(2a)中及部分地设置在一构成在所述燃料喷射阀(3)中的槽(3a)中。
6.根据权利要求5的内燃机，其特征在于：所述构成在所述缸盖(2)中的槽(2a)及所述构成在所述燃料喷射阀(3)中的槽(3a)各具有相同的深度。
7.根据权利要求1或2的内燃机，其特征在于：所述屏蔽环(7)的直径等于所述密封元件(6)在径向上的厚度。
8.根据权利要求1或2的内燃机，其特征在于：所述屏蔽环(7)的径向外部的边界壁至少在一个部分区域中被圆整地延伸，其中，在所述屏蔽环的整个厚度上设有恒定的半径，或者成型出被圆整的角区域。
9.根据权利要求1或2的内燃机，其特征在于：所述屏蔽环(7)具有一薄壁的C形断面，该断面具有一向径向外部凸出的弯拱结构，由此，所述屏蔽环向内包围一敞开的空腔。
10.根据权利要求1或2的内燃机，其特征在于：在所述密封元件(6)的背着燃烧室的一侧上设有一接收空间(10)，以接收所述密封元件(6)的磨屑。
11.根据权利要求5的内燃机，其特征在于：所述构成在所述缸盖(2)中的槽(2a)及所述构成在所述燃料喷射阀(3)中的槽(3a)各具有等于所述具有圆形横截面的屏蔽环(7)的半径的深度。
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